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文檔簡介
2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生請注意:1.答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi),不得在試卷上作任何標(biāo)記。2.第一部分選擇題每小題選出答案后,需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi),第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3.考生必須保證答題卡的整潔??荚嚱Y(jié)束后,請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1、北斗三號導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)由三種不同軌道的衛(wèi)星組成,即24顆MEO衛(wèi)星(地球中圓軌道衛(wèi)星,軌道形狀為圓形,軌道半徑在3萬公里與1000公里之間),3顆GEO衛(wèi)星(地球靜止軌道衛(wèi)星)和3顆IGSO衛(wèi)星(傾斜地球同步軌道衛(wèi)星)。關(guān)于MEO衛(wèi)星,下列說法正確的是()A.比GEO衛(wèi)星的周期小B.比GEO衛(wèi)星的線速度小C.比GEO衛(wèi)星的角速度小D.線速度大于第一宇宙速度2、如圖所示,在天花板下用細(xì)線懸掛一個閉合金屬圓環(huán),圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)。上半圓環(huán)處在垂直于環(huán)面的水平勻強(qiáng)磁場中,規(guī)定垂直于紙面向外的方向為磁場的正方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。t=0時刻,懸線的拉力為F。CD為圓環(huán)的直徑,CD=d,圓環(huán)的電阻為R。下列說法正確的是()A.時刻,圓環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流B.時刻,C點(diǎn)的電勢低于D點(diǎn)C.懸線拉力的大小不超過D.0~T時間內(nèi),圓環(huán)產(chǎn)生的熱量為3、“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心金屬半球面A和B構(gòu)成,A、B為電勢值不等的等勢面電勢分別為φA和φB,其過球心的截面如圖所示。一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域,最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N,其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運(yùn)動到達(dá)N板的正中間。忽略電場的邊緣效應(yīng)。下列說法中正確的是A.A球面電勢比B球面電勢高B.電子在AB間偏轉(zhuǎn)電場中做勻變速運(yùn)動C.等勢面C所在處電場強(qiáng)度的大小為E=D.等勢面C所在處電勢大小為4、如圖所示,一定質(zhì)量的物體通過輕繩懸掛,結(jié)點(diǎn)為O.人沿水平方向拉著OB繩,物體和人均處于靜止?fàn)顟B(tài).若人的拉力方向不變,緩慢向左移動一小段距離,下列說法正確的是()A.OA繩中的拉力先減小后增大B.OB繩中的拉力不變C.人對地面的壓力逐漸減小D.地面給人的摩擦力逐漸增大5、如圖所示,虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面,相鄰等勢面之間的電勢差相等,即Uab=Ubc,實線為一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運(yùn)動軌跡,P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn),R點(diǎn)在等勢面b上,據(jù)此可知()A.帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的加速度比在Q點(diǎn)的加速度小B.帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的電勢能比在Q點(diǎn)的小C.帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的動能大于在Q點(diǎn)的動能D.三個等勢面中,c的電勢最高6、為了做好疫情防控工作,小區(qū)物業(yè)利用紅外測溫儀對出入人員進(jìn)行體溫檢測。紅外測溫儀的原理是:被測物體輻射的光線只有紅外線可被捕捉,并轉(zhuǎn)變成電信號。圖為氫原子能級示意圖,已知紅外線單個光子能量的最大值為1.62eV,要使氫原子輻射出的光子可被紅外測溫儀捕捉,最少應(yīng)給處于激發(fā)態(tài)的氫原子提供的能量為()A.10.20eV B.2.89eV C.2.55eV D.1.89eV二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。7、在半導(dǎo)體離子注入工藝中,初速度可忽略的磷離子P+和P3+,經(jīng)電壓為U的電場加速后,垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里,有一定的寬度的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,如圖所示.已知離子P+在磁場中轉(zhuǎn)過θ=30°后從磁場右邊界射出.在電場和磁場中運(yùn)動時,離子P+和P3+()A.在電場中的加速度之比為1:1B.在磁場中運(yùn)動的半徑之比為C.在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1:2D.離開電場區(qū)域時的動能之比為1:38、在光滑的水平面上,一滑塊的質(zhì)量m=2kg,在水平面上受水平方向上恒定的外力F=4N(方向未知)作用下運(yùn)動,如圖所示給出了滑塊在水平面上運(yùn)動的一段軌跡,滑塊過PQ兩點(diǎn)時速度大小均為v=5m/s?;瑝K在P點(diǎn)的速度方向與PQ連線夾角α=37°,sin37°=0.6,則()A.水平恒力F的方向與PQ連線成53°夾角B.滑塊從P到Q的時間為3sC.滑塊從P到Q的過程中速度最小值為4m/sD.PQ兩點(diǎn)連線的距離為12m9、關(guān)于熱學(xué)知識的下列敘述中正確的是()A.布朗運(yùn)動可以反映液體分子在做無規(guī)則的熱運(yùn)動B.將大顆粒的鹽磨成細(xì)鹽,就變成了非晶體C.只要不違反能量守恒定律的機(jī)器都是可以制造出來的D.在絕熱條件下壓縮氣體,氣體的內(nèi)能一定增加E.某氣體的摩爾體積為V,每個氣體分子的體積為V0,則阿伏加德羅常數(shù)NA<10、如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)隨體積變化的圖像,其中段為雙曲線,段與橫軸平行,則下列說法正確的是()A.過程①中氣體分子的平均動能不變B.過程②中氣體需要吸收熱量C.過程②中氣體分子的平均動能減小D.過程③中氣體放出熱量E.過程③中氣體分子單位時間內(nèi)對容器壁的碰撞次數(shù)增大三、實驗題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11.(6分)用如圖a所示的電路測量鉑熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系.(1)開關(guān)閉合前,滑動變阻器的滑片應(yīng)移至______端(填“A”或“B”).(2)實驗測得不同溫度下的阻值,并繪得如圖b的Rt-t關(guān)系圖線,根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的Rt-t關(guān)系式:Rt=______________(Ω).(3)鉑的電阻對溫度變化很靈敏,可以制成電阻溫度計.請利用開關(guān)、導(dǎo)線、鉑熱敏電阻、圖a中某一電表和圖c所示的恒流源(調(diào)節(jié)旋鈕時可以選擇不同的輸出電流,且輸出電流不隨外部條件的變化而變化),設(shè)計一個簡易電阻溫度計并在圖d的虛線框內(nèi)畫出電路原理圖____________________.(4)結(jié)合圖b的關(guān)系圖線,選擇恒流源的輸出電流為0.15A,當(dāng)選用的電表達(dá)到滿偏時,電阻溫度計所測溫度為__________________℃.如果要提高該溫度計所能測量的最高溫度值,請?zhí)岢鲆环N可行的方法:_________________________________________.12.(12分)某同學(xué)要用電阻箱和電壓表測量某水果電池組的電動勢和內(nèi)阻,考慮到水果電池組的內(nèi)阻較大,為了提高實驗的精確度,需要測量電壓表的內(nèi)阻。實驗器材中恰好有一塊零刻度在中央的雙電壓表,該同學(xué)便充分利用這塊電壓表,設(shè)計了如圖所示的實驗電路,既能實現(xiàn)對該電壓表的內(nèi)阻的測量,又能利用該表完成水果電池組電動勢和內(nèi)阻的測量,他用到的實驗器材有:待測水果電池組(電動勢約,內(nèi)阻約)、雙向電壓表(量程為,內(nèi)阻約為)、電阻箱()、滑動變阻器(),一個單刀雙擲開關(guān)及若干導(dǎo)線。(1)該同學(xué)按如圖所示電路圖連線后,首先測出了電壓表的內(nèi)阻。請完善測量電壓表內(nèi)阻的實驗步驟:①將的滑動觸頭滑至最左端,將撥向1位置,將電阻箱阻值調(diào)為0;②調(diào)節(jié)的滑動觸頭,使電壓表示數(shù)達(dá)到滿偏;③保持______不變,調(diào)節(jié),使電壓表的示數(shù)達(dá)到______;④讀出電阻箱的阻值,記為,則電壓表的內(nèi)阻______。(2)若測得電壓表內(nèi)阻為,可分析此測量值應(yīng)______(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值。(3)接下來測量水果電池組的電動勢和內(nèi)阻,實驗步驟如下:①將開關(guān)撥至______(選填“1”或“2”)位置,將的滑動觸片移到最______端,不再移動;②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電壓表的示數(shù)達(dá)到一個合適值,記錄下電壓表的示數(shù)和電阻箱的阻值;③重復(fù)步驟②,記錄多組電壓表的示數(shù)及對應(yīng)的電阻箱的阻值。(4)若將電阻箱與電壓表并聯(lián)后的阻值記錄為,作出圖象,則可消除系統(tǒng)誤差,如圖所示,其中縱截距為,斜率為,則電動勢的表達(dá)式為______,內(nèi)阻的表達(dá)式為______。四、計算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖,一玻璃磚截面為矩形ABCD,固定在水面上,其下表面BC剛好跟水接觸。現(xiàn)有一單色平行光束與水平方向夾角為θ(θ>0),從AB面射入玻璃磚。若要求不論θ取多少,此光束從AB面進(jìn)入后,到達(dá)BC界面上的部分都能在BC面上發(fā)生全反射,則該玻璃磚的折射率最小為多少?已知水的折射率為。14.(16分)如圖,在水平固定放置的汽缸內(nèi),用不漏氣的輕質(zhì)活塞封閉有一定量的理想氣體,開有小孔的薄隔板將氣體分為A、B兩部分.活塞的橫截面積為S,與汽缸壁之間無摩擦.初始時A、B兩部分體積相同,溫度為T,大氣壓強(qiáng)為p1.(1)加熱氣體,使A、B兩部分體積之比達(dá)到1:2,求此時的溫度T′;(2)將氣體溫度加熱至2T,然后在活塞上施加一向左的水平恒力F=5p1S,推動活塞,直至最終達(dá)到平衡,推動活塞過程中溫度始終維持2T不變,求最終氣體壓強(qiáng)p′.15.(12分)如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.4m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的局部勻強(qiáng)磁場,金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源?,F(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5Ω,金屬導(dǎo)軌電阻不計。(已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,局部勻強(qiáng)磁場全部覆蓋導(dǎo)體棒ab,但未覆蓋電源)(1)求靜止時導(dǎo)體棒受到的安培力F安大小和摩擦力f大?。唬?)若將導(dǎo)體棒質(zhì)量增加為原來兩倍,而磁場則以恒定速度v1=30m/s沿軌道向上運(yùn)動,恰能使得導(dǎo)體棒勻速上滑,(局部勻強(qiáng)磁場向上運(yùn)動過程中始終覆蓋導(dǎo)體棒ab,但未覆蓋電源)求導(dǎo)體棒上滑速度v2;(3)在問題(2)中導(dǎo)體棒勻速上滑的過程,求安培力的功率P安和全電路中的電功率P電。
參考答案一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】
A.萬有引力提供向心力解得MEO衛(wèi)星軌道半徑比GEO軌道半徑小,所以MEO衛(wèi)星周期小,A正確;B.萬有引力提供向心力解得MEO衛(wèi)星軌道半徑比GEO軌道半徑小,所以MEO衛(wèi)星線速度大,B錯誤;C.萬有引力提供向心力解得MEO衛(wèi)星軌道半徑比GEO軌道半徑小,所以MEO衛(wèi)星角速度大,C錯誤;D.第一宇宙速度是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度,環(huán)繞半徑為地球半徑,MEO衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑,線速度大小比于第一宇宙速度小,D錯誤。故選A。2、C【解析】
A.時刻,磁場向外增強(qiáng),根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流磁場向里,故圓環(huán)中有順時針方向的感應(yīng)電流,故A錯誤;B.時刻,磁場垂直向外減小,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流磁場向外,故C點(diǎn)的電勢高于D點(diǎn),故B錯誤;C.t=0時刻,懸線的拉力為F,則圓環(huán)重力大小為F,時,感應(yīng)電動勢,,故安培力故懸線拉力的大小不超過,故C正確;D.根據(jù)以上分析可知0~時間內(nèi),產(chǎn)熱故0~T時間內(nèi),圓環(huán)產(chǎn)生的熱量為故D錯誤。故選C。3、C【解析】
A.電子做勻速圓周運(yùn)動,電場力提供向心力,受力的方向與電場的方向相反,所以板的電勢較高;故A錯誤;B.電子做勻速圓周運(yùn)動,受到的電場力始終始終圓心,是變力,所以電子在電場中的運(yùn)動不是勻變速運(yùn)動.故B錯誤;C.電子在等勢面所在處做勻速圓周運(yùn)動,電場力提供向心力:又:,聯(lián)立以上三式,解得:故C正確;D.該電場是放射狀電場,內(nèi)側(cè)的電場線密,電場強(qiáng)度大,所以有:即有:所以可得:故D錯誤;故選C。4、D【解析】解:將重物的重力進(jìn)行分解,當(dāng)人的拉力方向不變,緩慢向左移動一小段距離,則OA與豎直方向夾角變大,OA的拉力由圖中1位置變到2位置,可見OA繩子拉力變大,OB繩拉力逐漸變大;OA拉力變大,則繩子拉力水平方向分力變大,根據(jù)平衡條件知地面給人的摩擦力逐漸增大;人對地面的壓力始終等于人的重力,保持不變;故選D.【點(diǎn)評】本題考查了動態(tài)平衡問題,用圖解法比較直觀,還可以用函數(shù)法.5、D【解析】
A.等差等勢面P處比Q處密,則P處電場強(qiáng)度大,質(zhì)點(diǎn)受到的電場力大,加速度大,故A錯誤;D.根據(jù)軌跡彎曲的方向和電場線與等勢線垂直可知帶電質(zhì)點(diǎn)所受的電場力方向應(yīng)向下,所以電場線方向向上,故c的電勢最高,故D正確.B.帶負(fù)電質(zhì)點(diǎn)在電勢高處電勢能小,可知質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的電勢能大,故B錯誤.C.帶電質(zhì)點(diǎn)的總能量守恒,即帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的動能與電勢能之和不變,在P點(diǎn)的電勢能大,則動能小,故C錯誤.6、C【解析】
AB.處于n=2能級的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量,則選項AB錯誤;C.處于n=2能級的原子能吸收2.55eV的能量而躍遷到n=4的能級,然后向低能級躍遷時輻射光子,其中從n=4到n=3的躍遷輻射出的光子的能量小于1.62eV可被紅外測溫儀捕捉,選項C正確;D.處于n=2能級的原子能吸收1.89eV的能量而躍遷到n=3的能級,從n=3到低能級躍遷時輻射光子的能量均大于1.62eV,不能被紅外測溫儀捕捉,選項D錯誤。故選C。二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。7、BCD【解析】
A.兩個離子的質(zhì)量相同,其帶電量是1:3的關(guān)系,所以由可知,其在電場中的加速度是1:3,故A錯.B.離子在離開電場時速度,可知其速度之比為1:.又由知,,所以其半徑之比為:1,故B正確.C.由B的分析知道,離子在磁場中運(yùn)動的半徑之比為:1,設(shè)磁場寬度為L,離子通過磁場轉(zhuǎn)過的角度等于其圓心角,所以有,則可知角度的正弦值之比為1:,又P+的角度為30°,可知P3+角度為60°,即在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1:2,故C正確.D.離子在電場中加速時,據(jù)動能定理可得:,兩離子離開電場的動能之比為1:3,故D正確.8、BCD【解析】
A.設(shè)水平恒力F的方向與PQ連線夾角為β,滑塊過P、Q兩點(diǎn)時的速度大小相等,根據(jù)動能定理得FxPQcosβ=△Ek=0得β=90°,即水平恒力F與PQ連線垂直且指向軌跡的凹側(cè),故A錯誤;
B.把P點(diǎn)的速度分解在沿水平力F和垂直水平力F兩個方向上,沿水平力F方向上滑塊先做勻減速后做勻加速直線運(yùn)動,有當(dāng)F方向速度為零時,時間為根據(jù)對稱性,滑塊從P到Q的時間為t'=2t=3s故B正確;C.當(dāng)F方向速度為零時,只有垂直F方向的速度v'=vcos37°=4m/s此時速度方向與F垂直,速度最小,故C正確;D.垂直F的方向上物塊做勻速直線運(yùn)動,有xPQ=v't'=12m故D正確。故選BCD。9、ADE【解析】
A.布朗運(yùn)動是固體小顆粒的運(yùn)動,間接反映了液體分子在做無規(guī)則的熱運(yùn)動,A正確;B.將大顆粒的鹽磨成細(xì)鹽,不改變固體的微觀結(jié)構(gòu),所以細(xì)鹽仍為晶體,B錯誤;C.第二類永動機(jī)不違背能量守恒定律,但違背熱力學(xué)第二定律,不可能造出,C錯誤;D.絕熱條件下,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知壓縮氣體,外界對氣體做功,氣體內(nèi)能一定增加,D正確;E.對于氣體分子而言,氣體分子占據(jù)的體積大于氣體分子實際的體積,則E正確。故選ADE。10、BDE【解析】
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,可得:故可知,圖象的斜率為:而對一定質(zhì)量的理想氣體而言,斜率定性的反映溫度的高低;A.圖象在過程①的每點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線構(gòu)成的斜率逐漸減小,表示理想氣體的溫度逐漸降低,可知平均動能減小,故A錯誤;B.圖象過程②的每點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線構(gòu)成的斜率逐漸逐漸增大,則溫度升高,吸收熱量,平均動能增大,故B正確,C錯誤;D.過程③可讀出壓強(qiáng)增大,斜率不變,即溫度不變,內(nèi)能不變,但是體積減小,外界對氣體做正功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,氣體向外界放出熱量,故D正確;E.過程③可讀出壓強(qiáng)增大,溫度不變,分子的平均動能不變,根據(jù)理想氣體壓強(qiáng)的微觀意義,氣體壓強(qiáng)與氣體分子單位時間內(nèi)對容器壁的碰撞次數(shù)、氣體分子平均動能有關(guān),在壓強(qiáng)增大,溫度不變以及體積減小的情況下,氣體分子對容器壁的碰撞次數(shù)增大,故E正確;故選BDE。三、實驗題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11、B50+t50將恒流源的輸出電流調(diào)小【解析】
(1)開關(guān)閉合前,為了保護(hù)電路,滑動變阻器的滑片應(yīng)位于阻值最大處,故滑片應(yīng)移至B端;(2)由圖象可知,鉑絲電阻Rt的阻值與溫度的關(guān)系式:Rt=50+t;(3)直流恒流電源正常工作時,其輸出電流不隨外部條件的變化而變化,并且可讀出其大小,電壓表并聯(lián)在鉑絲電阻Rt的兩端,如圖所示:(4)當(dāng)恒流源的輸出電流為0.15A,所以當(dāng)電壓表示數(shù)最大時,即Rt兩端的電壓Ut=15V時,鉑絲電阻Rt的阻值最大,由丙圖中所畫的Rt﹣t圖象可知,此時溫度計所能測量的溫度最高;由I得鉑絲電阻Rt的阻值為:Rt′100Ω,則溫度計所能測量的最高溫度為:t=Rt﹣50=100﹣50=50℃.直流恒流電源正常工作時,其輸出電流不隨外部條件的變化而變化,并且可讀出其大小,電壓表并聯(lián)在鉑絲電阻Rt的兩端,如圖所示要提高該溫度計所能測量的最高溫度值,應(yīng)使鉑絲電阻Rt的阻值增大或?qū)⒑懔髟吹妮敵鲭娏髡{(diào)小.12、(1)③半偏(或最大值的一半)④(2)大于(3)①2左(4)【解析】
(1)由題圖可知,當(dāng)S撥向1位置,滑動變阻器在電路中為分壓式接法,利用電壓表的半偏法得:調(diào)節(jié)使電壓表滿偏;[1].保持不變,與電壓表串聯(lián);[2].調(diào)節(jié)使電壓表的示數(shù)達(dá)到半偏(或最大值的一半);[3].則電壓表的內(nèi)阻與電阻箱示數(shù)相同。(2)[4].由閉合電路歐姆定律可知,調(diào)節(jié)變大使電壓表達(dá)到半偏的過程中,總電阻變大。干路總電流變小,由得變大,由電路知,滑動變阻器的滑動觸頭右側(cè)分得的電壓變小,則變大,電壓表半偏時,上分得的電壓就會大于電壓表上分得的電壓,那么的阻值就會大于電壓表的阻值。(3)[5].[6].測水果電池組的電動勢和內(nèi)阻,利用伏阻法,S撥到2位置,同時將的滑動觸頭移到最左端。利用,,聯(lián)立求E、r。(4)[7].[8].由閉合電路歐姆定律得:,變形得,則,,解得:,。四、計算
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